移动基站蓄电池内阻在线监测必要性探讨

朱昌松

（中国移动通信集团浙江有限公司杭州分公司，浙江 杭州310006）

1 概 述

电源系统是移动基站中非常重要的设备，它的主要任务是给传输与通信设备提供不间断连续可靠的操作电源，其性能和质量的好坏直接影响关系到基站的稳定运行和设备安全。在交流电失电或其它事故状态下电源系统一旦出现问题，供电系统将面临瘫痪，造成设备停运及其它重大运行事故。

维护设备自动化程度不高、通信基站地理位置分散等原因，导致维护人员维护工作不堪重负，无法确切掌握蓄电池组运行真实数据，不能有效预防事故的发生。如何快捷有效地检测出早期失效蓄电池并预测蓄电池性能变化趋势已成为蓄电池运行管理的新课题。

阀控蓄电池由于特殊的阀控式密封结构，使得我们无法准确掌握蓄电池的健康状况，其“免维护”的这一优点，已经成为蓄电池运行管理中的缺点和难点。在提高蓄电池性能，减少维护工作量的同时，如何快捷有效地检测出早期失效蓄电池并预测蓄电池性能变化趋势已成为蓄电池运行管理的新课题。

2 蓄电池维护现状

目前，移动公司对蓄电池组的管理主要采用定期维护的方式。一般人工定期对蓄电池的电压进行测量，每一年或两年对蓄电池组进行一次核对性放电。而维护蓄电池组主要由代维公司负责，由于人员素质不齐，其效果打折扣，并且不能完全解决蓄电池存在的问题。

按维护规程规定，每一年或两年必须对蓄电池组进行核对性放电，采用0.25C的放电电流放电，检验其容量是否达到标称容量的80%以上。

从上面的放电过程可以看出，核对性放电需要消耗大量的人力物力，而且是无目的去放。不管蓄电池好坏，时间一到必须去做核对性放电，同时也缩短了蓄电池组的使用寿命。另一个致命的缺点是在两次放电的间隔无法监测蓄电池的状况，一旦在此期间蓄电池失效，将造成无法预料的后果。

因此，目前的维护手段并不能彻底解决蓄电池维护管理问题，并且给维护人员增加了很大的工作量。

3 电池巡检仪存在的问题

目前使用较多的蓄电池在线监测装置是电池巡检仪，电池巡检仪又分为两种，一种是测量蓄电池单体电压的巡检仪，结构是由一个主控模块和数个采集模块组成，主模块接收监控器的命令，发送电池数据到直流设备的监控器；采集模块中每个模块采集10～20节蓄电池的电压、电流和温度；通过监控器可显示各单节蓄电池电压，判断故障蓄电池的编号且给出报警。这类电池巡监仪由于功能单一、不能测试容量、且测量精度差、容易误报，限制了它的广泛使用。

另外一种是智能巡检仪。智能巡检仪除了能测量蓄电池的单体电压，还具有测量和显示整组蓄电池的容量以及进行数据智能分析功能。它在结构上与上面一种类似，由主机和电池采集模块组成。这类电池巡检仪一般由专业电池巡检仪厂家生产，其端电压监测部分同样误差较大、容易误报；容量监测是在电池放电和充电状态时测量电池电流及端电压的变化，并利用这些数据绘制曲线来分析电池的特性；由于运行中充放电电流是变化的，其计算分析出的容量并不准确。

因此，目前的电池巡检仪并不能解决蓄电池管理存在的实际问题，由于设备的不稳定以及容易误报，反而增加了维护人员的工作量。

4 内阻在线监测系统

随着技术的发展一种新的检测手段孕育而生，蓄电池在线内阻监测这一新检测技术开始逐步运用到通信系统、电力系统。通过测量蓄电池的内阻来确定蓄电池的状态被证明是非常有效的方法，因此内阻测试已成为核对性放电测试的廉价补充或替代手段。

基于蓄电池内阻在线监测的蓄电池在线监测系统（以下简称内阻在线监测系统）能够定期自动监测每节蓄电池的内阻，并通过不同时间内阻变化的对比来定性判定蓄电池的容量，发现蓄电池有问题后再做进一部的处理，从而实现由“定期检修”向“状态检修”的转换。

内阻在线监测系统主要能实现下面的功能：

（1）单体内阻在线监测功能。能实现单体内阻的在线自动定期测试，测试过程完全自动完成，无需人工干预，无需在充电回路上额外串接开关、二极管或其他装置。

这项功能主要用来替代目前的手工内阻测量方法。通过在线内阻测量可以避免人工测量重复性差、耗时耗力、不易测量及数据分析困难等缺点。

（2）单体电压在线监测功能。能实现单体电压的巡检功能，此项功能可以替代目前的手工用万用表测量电压的方法。目前手工测量一般一个月进行一次，数据的连续性不高。而在线电压监测要求每分钟监测一次并记录，可以很好地观察蓄电池电压变化情况。

（3）组压、环境温度、充放电电流监测功能。

（4）网络化集中监测功能。可以对各个基站、变电站蓄电池的内阻在线监测系统进行组网，并进行WEB颁布，实现蓄电池集中网络化管理。

（5）分析功能。每月能自动对各个采集的蓄电池参数进行分析，并生成月分析报表。能对下面内容进行分析并得出结果：

a.单体内阻是否过高，找出失效或需活化的电池；

b.分析浮充时的单体电压，找出需充电的电池；

c.分析浮充时的单体电压，找出过充的电池；

d.对浮充电压进行分析，判断充电机电压是否过高或过低。

由于监测系统记录了大量的数据，具备了自动分析的基础。可以根据运行的实际经验以及相关标准的规定建立分析模型对数据进行自动分析，实现系统的管理目标。

同时，内阻在线监测系统的内阻测量重复精度及绝对精度应要达到便携式内阻测试仪的水平，一般重复精度应在5%以内，测量值应与便携式的类似（可以与美国ALBER的CLC－200进行比较）。

5 总 结

为了能解决目前蓄电池管理维护存在的问题，组建蓄电池内阻在线监测系统是十分有必要的。

通过内阻在线监测系统，可以大大减轻人工维护的工作量，利用其对蓄电池内阻、电压等的分析及时找出蓄电池存在的问题，为蓄电池管理维护提供了实际数据依据，从而实现了由“定期检修”向“状态检修”的转换，将蓄电池的管理维护水平提升到一个新的高度。

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